全生物降解塑料及制品快速檢測(cè)法 基于電子監(jiān)管光譜指紋圖譜法

1DB46/Txx—2020全生物降解塑料及制品快速檢測(cè)法基于電子監(jiān)管光譜指紋圖譜法本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了全生物降解塑料及制品快速檢測(cè)法-基于電子監(jiān)管光譜指紋圖譜法測(cè)定全生物降解塑料及制品的術(shù)語(yǔ)和定義、原理、儀器設(shè)備、儀器參數(shù)設(shè)定、試樣處理、測(cè)定、結(jié)果分析、結(jié)果表述。本標(biāo)準(zhǔn)適用于全生物降解塑料及制品的快速檢測(cè)，不適用于完全不透明的全生物降解塑料制品。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T6040紅外光譜分析方法通則GB/T35795全生物降解農(nóng)用地面覆蓋薄膜JJF1319傅立葉紅外變換光譜儀校準(zhǔn)規(guī)范JJF1544拉曼光譜儀校準(zhǔn)規(guī)范3術(shù)語(yǔ)與定義GB/T35795中規(guī)定的術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。4原理紅外光譜法是根據(jù)物質(zhì)對(duì)紅外輻射的選擇性吸收特性而建立的一種光譜分析方法。將波長(zhǎng)連續(xù)變化的紅外光照射到目標(biāo)樣品，若樣品分子中基團(tuán)的振動(dòng)頻率與照射的紅外線頻率一致，會(huì)吸收相同頻率的紅外光，從而發(fā)生振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷，測(cè)定不同波數(shù)被吸收的強(qiáng)度，得到紅外光譜。拉曼光譜法是基于拉曼散射效應(yīng)，對(duì)與入射光頻率不同的散射光譜進(jìn)行分析以得到分子結(jié)構(gòu)信息的一種光譜分析方法。對(duì)于同一物質(zhì)分子，隨著入射光頻率的改變，拉曼散射的頻率也改變，但拉曼散射的頻率位移始終保持不變，故拉曼位移與入射光頻率無(wú)關(guān)，而與分子結(jié)構(gòu)有關(guān)，測(cè)定拉曼位移，得到拉曼光譜。紅外光譜法和拉曼光譜法互為補(bǔ)充，作為成分和比例鑒定的光譜指紋圖譜法。本標(biāo)準(zhǔn)使用光譜指紋圖譜法對(duì)全生物降解塑料及制品進(jìn)行測(cè)定，相同成分比例的全生物降解塑料及制品的光譜圖應(yīng)具有一致性。根據(jù)電子監(jiān)管紅外光譜指紋圖法提供的信息，分別對(duì)比樣品的紅外光譜、拉曼光譜與相應(yīng)的指紋圖譜的匹配程度，根據(jù)特征吸收峰的位置、相對(duì)強(qiáng)度和峰型，判定目標(biāo)樣品與電子監(jiān)管光譜指紋圖譜對(duì)應(yīng)的樣品是否成分比例相同。5紅外光譜法2DB46/Txx—20205.1試劑5.1.1無(wú)水乙醇：分析純5.2儀器與設(shè)備5.2.1傅里葉變換紅外光譜儀，波長(zhǎng)范圍覆蓋4000cm-1~400cm-1,配有衰減全反射附件（ATR）。5.2.2熱壓機(jī)，壓力范圍為0~8000MPa，可控溫度不低于300℃,溫度精度為±5℃。5.3分析步驟5.3.1儀器參數(shù)設(shè)定傅里葉變換紅外光譜儀開(kāi)啟后，自動(dòng)進(jìn)行初始化，設(shè)置儀器參數(shù)：——選擇合適的采集模式，全生物降解塑料袋及制品宜選“反射模式”；——選擇合適的分辨率，宜設(shè)置為4cm-1；——選擇合適的數(shù)據(jù)間隔，宜設(shè)置為0.482cm-1；——選擇光譜格式“透光率/吸光度”；——選擇合適的“掃描次數(shù)”，宜設(shè)置為16～32次；——設(shè)置檢測(cè)器光譜范圍，宜設(shè)置為（4000～400）cm-1；——上傳的數(shù)據(jù)格式須為.TXT格式；——其他參數(shù)根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。5.3.2紅外吸收光譜測(cè)定5.3.2.1試樣處理應(yīng)選取塑料制品上潔凈（若不潔凈，需用無(wú)水乙醇擦拭干凈并晾干樣品）無(wú)褶皺無(wú)痕跡無(wú)針孔且無(wú)印刷油墨和膠黏劑的部位作為測(cè)試樣品，當(dāng)制品為均勻材質(zhì)時(shí)，樣品厚度應(yīng)大于10μm、面積不小于4mm×4mm；當(dāng)制品為非均勻材質(zhì)，如多層復(fù)合膜和褶皺較多如發(fā)泡餐盒時(shí)，需根據(jù)制品的性質(zhì)選擇合適的制樣溫度后，通過(guò)熱壓機(jī)加熱成厚度10μm~20μm、面積不小于4mm×4mm的樣品，常見(jiàn)全生物降解塑料成分的參考制樣溫度和溶解試劑見(jiàn)表1；對(duì)于紙塑制品，選取塑料層無(wú)褶皺無(wú)痕跡無(wú)針孔且無(wú)印刷油墨和膠黏劑的部位（若不潔凈，需用無(wú)水乙醇擦拭干凈并晾干樣品剪裁獲得面積不小于4mm×4mm的測(cè)試樣品。參考制樣溫度(℃)3DB46/Txx—20205.3.2.2樣品測(cè)試將樣品置于紅外光譜儀載物臺(tái)上，進(jìn)行測(cè)試得到試樣的紅外光譜圖，測(cè)試要求如下：在匹配度分析中，所制備的樣品宜使最強(qiáng)的吸收峰透過(guò)率為10%左右，基線保持平直。根據(jù)儀器的操作程序，進(jìn)行背景背底峰的檢測(cè)，且應(yīng)扣除背景。在衰減全反射模式下，依次采集紅外光譜背景吸收譜圖和試樣吸收譜圖，將全生物降解塑料層與ATR探頭直接接觸，掃描16～32次，譜圖進(jìn)行平滑處理，每個(gè)樣品至少測(cè)試3個(gè)不同的部位。5.3.2.3常見(jiàn)全生物降解塑料的紅外光譜主要特征峰常見(jiàn)的全生物降解塑料的紅外主要特征峰如表2所示，相同成分比例的全生物降解塑料及制品的波長(zhǎng)示值誤差為±5cm-1。6拉曼光譜法6.1試劑6.1.1無(wú)水乙醇：分析純6.2儀器與設(shè)備6.2.1手持式或臺(tái)式拉曼光譜儀，激發(fā)光源波長(zhǎng)1064nm，光譜范圍應(yīng)覆蓋400cm-1~2000cm-1。4DB46/Txx—20206.3分析步驟6.3.1儀器參數(shù)設(shè)定拉曼光譜儀開(kāi)啟后，自動(dòng)進(jìn)行初始化，設(shè)置儀器參數(shù)：——激光功率，宜設(shè)置為200～350mW；——設(shè)置檢測(cè)器光譜范圍，宜設(shè)置為（400～2000）cm-1；——數(shù)據(jù)上傳格式須為.TXT格式；——其他參數(shù)根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。6.4拉曼光譜測(cè)定6.4.1臺(tái)式拉曼光譜儀應(yīng)選取塑料制品上潔凈（若不潔凈，需用無(wú)水乙醇擦拭干凈并晾干樣品）無(wú)褶皺無(wú)痕跡無(wú)針孔且無(wú)印刷油墨和膠黏劑的部位進(jìn)行測(cè)試。將樣品平鋪于測(cè)試臺(tái)上，對(duì)于普通塑料制品，樣品直接放在測(cè)試臺(tái)上用夾子卡住；對(duì)于紙塑制品，選擇樣品塑料層一側(cè)朝上放在測(cè)試臺(tái)上用夾子卡?。粚?duì)于厚度小于0.1mm的制品，通過(guò)折疊增加樣品厚度到0.1mm，再進(jìn)行測(cè)試；對(duì)于泡沫網(wǎng)套等發(fā)泡材料，通過(guò)壓實(shí)獲得致密樣品，再進(jìn)行測(cè)試。打開(kāi)儀器電源，將樣品調(diào)節(jié)至聚焦?fàn)顟B(tài)，按儀器軟件提示開(kāi)始測(cè)試。每個(gè)樣品至少測(cè)試3個(gè)不同的部位。6.4.2手持式拉曼光譜儀應(yīng)選取塑料制品上潔凈（若不潔凈，需用無(wú)水乙醇擦拭干凈并晾干樣品）無(wú)褶皺無(wú)痕跡無(wú)針孔且無(wú)印刷油墨和膠黏劑的部位進(jìn)行測(cè)試。對(duì)于普通塑料制品，樣品直接抵在拉曼光譜儀測(cè)試頭部位進(jìn)行測(cè)試；對(duì)于紙塑制品，選擇樣品塑料層一側(cè)直接抵在拉曼光譜儀測(cè)試頭部位進(jìn)行測(cè)試；對(duì)于厚度小于0.1mm的制品，通過(guò)折疊增加樣品厚度到0.1mm，再進(jìn)行測(cè)試；對(duì)于泡沫網(wǎng)套等發(fā)泡材料，通過(guò)壓實(shí)獲得致密樣品，再進(jìn)行測(cè)試。打開(kāi)儀器電源，按儀器軟件提示開(kāi)始測(cè)試。譜圖進(jìn)行平滑處理，每個(gè)樣品至少測(cè)試3個(gè)不同的部位。6.4.3常見(jiàn)全生物降解塑料的拉曼光譜主要特征峰常見(jiàn)的全生物降解塑料的拉曼主要特征峰如表2所示，相同成分比例的全生物降解塑料及制品的波長(zhǎng)示值誤差為±6cm-1。5DB46/Txx—20207結(jié)果分析樣品的紅外光譜圖和拉曼光譜圖分別與電子監(jiān)管紅外指紋圖和拉曼指紋圖進(jìn)行對(duì)比，紅外光譜或拉曼光譜的匹配度低于85.00%時(shí)，判定樣品的成分比例與電子監(jiān)管指紋圖譜對(duì)應(yīng)的樣品不一致。8檢測(cè)報(bào)告檢測(cè)報(bào)告包括但不僅限于以下信息：a)本標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)；b)檢測(cè)人員、日期；c)樣品來(lái)源；d)樣品的詳細(xì)描述，包括廠家、樣品編號(hào)、生產(chǎn)批號(hào)和樣品形態(tài)；e)檢測(cè)方法；f)儀器的名稱和